不同类型氧合器对体外循环心脏术后血清S100B的影响.pdf

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1、卷 卜 年2 0 0 6 5 期 1 0 月 中国生物医学工程学报 C h i n e se J o u rn a l of B io m e d ic a l E n g i n e e r i n g V o l . 2 5 N o. 5 0 e mb e r 2 0 0 6 不同类型氧合器对体外循环心脏术后血清S 1 0 0 B的影响 谷兴华 李守先 张 供 宋 毅 张希全 王 涛 ( 山 东 大学齐 鲁医 院 心 肚外科 ，济 南2 5 0 0 1 2 ) E ff e c t o f D i f f e r e n t T y p e o f O x y g e n a t o r

2、s o n S e r u m L e v e l s o f S 1 0 0 B a f t e r H e a rt O p e r a t i o n d u r i n g C a r d i o p u l m o n a r y B y p a s s G U X in g - H u a L I S h o u - X ia n Z H A N G G o n g “ S O N G Y i Z H A N G X i - Q u a n W A N G T a x ( D e p a rt - f Card-u- S w g m， p il u H p al , S 6 a n

3、 d o n g U n iv e rs ity , J i - 2 5 0 0 1 2 ) 摘要: 探讨不同类型氧合器对体外循环心脏术后血清S 1 0 0 B的影响。选择行瓣膜置换术的患者 3 6例， 随机分为 A组( 应用膜式氧合器， 。二1 6 ) , B组( 应用鼓泡式氧合器， n二2 0 ) 。分别在手术前、 体外循环结束后 2 h , 5 h , 1 2 h , 2 4 h 和 4 8 h抽血， 采用E L IS A法检测血清 S 1 0 0 B的浓度。膜式氧合器组体外循环术后各时间点血清S 1 0 0 B的浓度均明 显低于鼓泡式氧合器组， 并有统计学意义( P 0 . 0 5 )

4、 0患 者术前均无肾功能不全、 高脂血症、 脑病病史等。 1 . 2手术方法 所有患者均采用统一的麻醉方法。常规连接体 外循环装置的各组成部分( 除氧合器外其余装置均 相同) ， 动脉管道充分排气。预充液包含成分以晶体 液为主， 适量加人胶体液、 5 %碳酸氢钠、 肝素、 抑肤 酶等。 常规肝素化( 3 m g / k g ) ， 使激活凝固 时间( A C T ) 在体外循环前达到4 8 0 秒以上， 体外循环中据情况 适当追加肝素。患者均采用非搏动性灌性 ， 中度低 温( 2 5 一28 12 8 C) ， 红细胞压积( H o t ) 维持在 2 5 % 3 0 %， 流量保持在2 .

5、0 L / ( m in澎) 一2 . 4 U( m i n衬) ， 平均动脉压在6 0 m m H g 一 8 0 m m H g 。 均经升主动脉根 部灌注含高钾的冷晶体停跳液保护心肌， 以后每隔 2 0 m i n 灌注一次。开放循环后常规偿还氧债、 复温， 维持循环并逐渐停机。停体外循环前常规应用多巴 胺、 多巴 酚丁胺5 1 x g / ( k g - n u n ) 一 1 0 4 ( k g - m i n ) ， 维持 收缩压 在9 0 m m H g 以上。开 放循环前常规采用头低 位， 开放循环后经停跳液灌注管充分排气。 中国生物医学工程学报 2 5卷 1 . 3 术后处理

6、 术后回I C U后， 常规接呼吸机辅助呼吸， 呼吸参 数根据病情设置。持续监测动脉血氧饱和度和血流 动力学指标， 定时行血气分析， 防止发生低氧血症、 呼吸性酸中毒或呼吸性碱中毒等异常情况出现， 并 维持血流动力学正常并平稳。病情稳定后 ， 根据监 测的指标和患者的状况， 决定脱机和拔除气管插管。 1 . 4 S 1 0 0 B的采集与检测 分别在手术前、 体外循环结束后2 h , 5 h , 1 2 h , 2 4 h 和4 8 h 抽外周静脉血 4m,， 离心处理， 分离出血清后 超低温( 一 8 6 9 0 ) 保存批量检测。采用 E L I S A法定量 检测， 检测方法严格按照试剂

7、盒( 美国 L I F E K E Y公 司， 试剂号: 1 0 8 2 6 0 1 ) 说明操作。先将 6份标准 品 冻干粉) 用1 m L 蒸馏水溶解， 取每份待测样品5 匹 用蒸馏水稀释 1 0 1 倍。将标准品和待测样品加人已 经包被纯化的抗 S 1 0 0 B蛋白抗体的测试板微孔内 ( 均为2 0 P L / 孔) ， 再加人生物素标记的抗 S 1 0 0 B 抗 体2 0 0 0 L / 孔， 形成双抗体夹心的免疫复合物， 轻轻 混合3 0 秒后， 在3 7 9 0 状态下孵化3 0 m i n 后， 冲洗， 脱 水。加人与辣根过氧化物酶( H R P ) 结合的抗生蛋白 链菌素2

8、 0 0 u U孔， 在3 7 时孵化3 0 m i n ， 冲洗， 脱水， 再加人过氧化物酶的 底物溶液 1 0 0 u u孔， 在室温黑 暗中孵化 2 0 m i n , 然后加人反应终止液 1 0 0 p u孔。 最后用酶标仪( 美国 B I O - R A D生产 M o d e l 4 5 0 ) 读取 4 5 0 n m波长的光吸收率。根据标准品作出的标准曲 线， 从光吸收率推算出测试样品的浓度。 1 . 5 统计学方法 所有计量资料 的数据用 a 3:表示， 应用 S P S S 1 0 . 0 统计软件包处理。两均数比较采用 L 检 验， P 0 .0 5 ) 0 膜肺组手术种

9、类为 二尖瓣置换 1 2例， 主动脉瓣置换4例， 泡肺组分别为 巧、 5 例。两组患者术后均无低氧血症、 肾功能不全， 并 均顺利停用呼吸机和拔除气管插管。 2 . 2 两组血清 S l O O B的检测结果 先行两组和各时间点的方差齐性检验， 尸均 0 . 0 5 ， 说明两组不同时间点的样本方差相等。为 排除体外循环时间及主动脉阻断时间对血清 S 1 0 0 B 浓度的影响， 进一步以这两个变量为协变量进行校 正， 结果见表 1 。再行组间不同时间点均数比较的 : 检验。在体外循环术后 2 h , 5 h , 1 2 h , 2 4 h膜肺组血清 S 1 0 0 B的浓 度 均 明 显低

10、于泡 肺 组 ( 二2 . 2 7 9 P 0 . 0 5; t =1 . 4 9 1 P0. 0 5 ) 0 _ 引 1 血n . 血清C7 1 iJ L 0. 的浓度( p g , L- , ) L e v e l s o f se r u m S 1 0 0 B ( 1 a g “ L 分 组术 前C P B + 2 h C P B+5 hC P B + 1 2 h 膜 肺 组 泡 肺 组 0 - 0 4 士0 . 0 3 0 - 0 5士0 . 0 3 7 3 士0 . 2 6 1 . 9 7 士0 . 3 2 0 . 4 5士0 . 1 3 0 . 6 8 士0 . 1 9 0 月

11、6 士0 . 1 1 “ 0. 4 6 士0 . 1 7 C P B+2 4 h 0 . 2 1 土0 . 田 0. 3 7 士 0. 1 5 C P B+4 8 h 0 . 0 7 + 0 . 0 3 0_ 1 1 m 0. 05 两组 各检测 时间点 比较 P 0 . 0 5 术 前C P B + 2 h C P B 十 5 h C P B + 1 2 h C P B + 2 4 h C P B + q g h 检侧点 图1 血清S 1 0 0 B蛋白的浓度变化及比较( P0 . 0 5 ) F ig . 1 C h a n g e a n d c o m p a r is o n o f

12、 s e r u m S 1 0 0 B 妞 d i ff e ren t p e r io d s ( P0 . 0 5 ) 3 讨论 体外循环心脏术后脑损伤主要包括脑缺血缺 氧、 脑栓塞、 脑出血， 其原因包括: 微栓子: 包括气 栓及颗粒性微栓。 脑微血管灌注不当: P a c 仇 3 0 m m H g ， 脑血管收缩， 灌注不足， 导致脑缺血。另 外， 动脉灌注管进人或指向无名动脉造成的优势性 灌注， 灌注压过高或不稳定等可引起脑血管破裂出 血。低温引起的脑血管痉挛: 如果降温过快， 血温 与体温之差大于1 0 C， 易致脑血管痉挛。再灌注 损伤: 脑缺血后恢复循环时的再灌注损伤与脑

13、内异 常的氧 自由基反应及能带代谢障碍等密切相关。 妞国急位以山。一的 5 期谷兴华等: 不同类型氧合器对体外循环心脏术后血清S 1 0 0 B的影响 其它: 上腔静脉回流不畅致脑淤血， 血液稀释过 度， 过量肝素化， 脑组织过度脱水， 心脏过早停跳等。 5 1 0 0 蛋白是广泛分布于不同组织的一类分子 量较小( 9 K I ) 一1 3 K D ) 的钙结合蛋白。1 9 6 5年， 由 M o o r s 等 r l 首先在牛脑组织中发现5 1 0 0 蛋白， 因其 可溶解于中性的 1 0 0 %饱和硫酸按溶液而得名。目 前已发现该家族中至少有 1 9个成员， 其中 S 1 0 0 B (

14、 旧 称5 1 0 0 田是一种酸性的钙离子结合蛋白， 主要 存在于神经胶质细胞和雪旺氏细胞， 高浓度( %) 存于脑皮质中。正常成年人和年长儿童( -8岁) 血 浆 中S I O O B 蛋白 含 量 极 低( 0 . 0 5 f g “ L - ) “ l 。 在体 外循环时， 神经胶质细胞在多种因素的作用下被激 活， 反应性增加， 细胞膜通透性增加。胞浆内的 S 1 0 0 B 透过细胞膜进人脑脊液。同时体外循环造成 血管内皮细胞受损， 中性粒细胞介导的炎症反应也 使血脑屏障被破坏， 因此S 1 0 0 B可通过血脑屏障进 人血液 循环 C 。G e o r g i a d i s 等证

15、实S I O O B 术后2 4 h 诊 断脑损伤有 9 0 %的敏感性和特异性， 通过多变量回 归分析示 S I O O B对脑损伤有很高的预测价值， 且不 受其它相 关因素的影响 s l 氧合器可分为三种类型: 血膜式、 鼓泡式、 膜式。 目前临床上常用的是后两种。许多临床实验已证实 膜式氧合器的性能优于鼓泡式氧合器6 .7 1 。其主要 优点包括: 膜式氧合器的气体交换更符合人体的 生理状态; 气血不直接接触， 减少了因气血界面的 表面活性导致的补体系统激活和激肤释放; 对血 液成分( 红细胞、 血小板、 白细胞、 血浆蛋白) 的损害 程度低， 减少了细胞因子、 补体及其他免疫活性物质

16、的产生和激活， 防止白细胞和血小板在血管内皮的 聚集; 不使用消泡剂， 减少了气栓和硅油栓子栓塞 的危险。 研究发现， 使用膜式氧合器患者的术后血清 S 1 0 0 B的水平明显低于使用鼓泡式氧合器者， 提示 膜肺对脑组织损害程度较小， 并认为使用鼓泡式氧 合器是体外循环术后脑损伤的独立危险因素之一。 因此我们建议， 为减少术后脑损伤的发生， 对经济条 件允许的患者以及存在高危因素的患者( 老年、 婴幼 儿、 合并糖尿病、 复杂手术、 体外循环或主动脉阻断 时间长) 应使用膜式氧合器。 参考文献 1 1 4 5行 6卜 ，1 H e -. M J 3 e n A D , G a la s h

17、1 “ t 司N e u m b e h a v i o re l o u t c o m e p re d ic ti o n a fte r c a r d i a c s u r g e r y : ro l e o f n e u r o b ia c h e rn ic e l m a rk e rs o f d a m ag e m n e u m m d a n d g l ia l b ra in ti s su e 1 . S tr u k e ,2 8 0 0 , 3 1 ( 3 ) : 6 4 5一6 5 1 M o o r e B . A s o lu b le p r

18、o te i n e h a s c le ris t ic 时t h e n e r v o u s e y e te m J l B io a h e m B io p h y e R e . G o m m u n , 1 9 6 5 , 1 9 : 7 3 9 一 7 4 4 A li M S , H an n e r M, V a u g h a n R . S e - S 1 0 0 p ro te in a s a m a rk e r o f e e re l iiu l d a m a g e d u ri n g c a r d ia c s u r g e r y J “

19、 B r 1 A r m e s th , 2 0 0 0 , 8 5 ( 2 ) : 2 8 7 一 2 9 8 We s ta b y S , J u h n a m n P , P a rr y A J . e , d. S e n u n 5 1 1 10 p ro te in : a p o te n ti a l m a k e r f o r c e r e b ra l e v e n ts d u r in g c a r d i o p u lm o n a r y b y p a s s 1 . A . T h o r a c S a r g , 1 9 9 6 , 6

20、1 ( 1 ) : 8 8 一 9 2 C e o r g e d is D , B e r g e r A , K m ve t a c h e v E , a s . P r e d ic t iv e v a lu e o f S l o o p s a d n e u ro n s p e c ifi c e n o le a e l e v e l s f o r a d v e r s e -lo g i c e n tc n m e a ft e r - ,d is c a m g o a J . J T h n m c C a r a i - S a r g . 2 f111

21、0 , 1 1 9 : 1 3 8一1 4 3 S e g c a s e r L K . C a d ia p W m o n a y e u p p o n e n d e a tra e o r p o r e e l m e m b r a n e o x y g e n a ti o n fo r c a r d ia c i a t( J 7 . A n n T h o s e S n rg , 1 9 9 9 , 6 8 ( 2 ) 6 7 2一6 ， 7 S - m e m A H , F r is to e L W. A l a s . A , e t a l . C li n ic a l e v a l u a ti o n o f a n e w g e n e r a ti o n m e m b r a n e o . y g e n ti to r : a p r o s p e m iv e d a n u ae d s m d v f J . . P e d a s io n , 1 9 9 8 , 1 3 ( 3 ) : 1 6 5 一 1 7 5